Zavar ima vlastitu kemiju - koju određuje punilo, a ne osnovni metal. Ima vlastitu mikrostrukturu - pročišćene dendrite iz brzog skrućivanja, a ne kovanu strukturu ploče. Ima vlastite načine kvara - sigma faza u zoni utjecaja topline-, taloženje nitrida ako brzina hlađenja pobjegne, feritna neravnoteža ako se kemijski sastav punila mijenja. Zavar je proizvod. A ako ga tretirate kao korak u postupku zavarivanja, a ne kao komad materijala za koji ste odgovorni, vaš2507 cijevće proći hidrotest i otkazati u servisu.
Obrasci proizvoda
Bar & Rod
Tanjur i lim
Zavojnica i traka
Cijevi i cijevi
Montaža: prirubnica, T-kratnik, koljeno, reduktor itd.
Kovanje: prsten, osovina, krug, blok itd.
1. Zašto je zavareni spoj drugačiji proizvod
Svaka zavarena cijev 2507 ima tri mikrostrukturne zone: osnovni metal (BM), zona utjecaja topline (HAZ) i metal zavara (WM). Osnovni metal je kovana ploča ili cijev kao-valjana i otopina-žarena - fino zrnati, uravnoteženi ferit-austenit, PREN 42. Metal za zavarivanje je izliven - skrućen iz tekućine u bazenu za zavarivanje, s dendritima koji su 100% ferit na likvidusu i samo re-formiraju austenit kao zavar se hladi. ZUT je uska traka pored zavara koja se nije rastalila, ali je vidjela temperature od 600 stupnjeva do solidusa i nazad - i taj toplinski ciklus je ono što stvara metalurške probleme po kojima su zavari 2507 poznati.
Praktična posljedica: dodatni metal koji odaberete određuje kemiju metala zavara. Kemija osnovnog metala je fiksna. A ako kemija metala zavara ne odgovara onome što je mikrostruktura ZUT-a potrebna da bi ostala uravnotežena, zavar prolazi WPS kvalifikaciju i ne služi. Najčešća inačica ovog kvara je rupa u zavarivanju pri morskoj vodi od 80 stupnjeva koju bi osnovni metal izdržao - ista cijev, ista usluga, ali zavar je slaba karika.
2. Četiri izbora punila i što svaki od njih čini zavaru
Za zavarivanje cijevi 2507, dodatni metal nije neobavezan. To je razlika između vara koji traje 25 godina i vara koji se u drugom remontu izlupi. Postoje četiri kandidata za popunjavanje, a samo su dva točna.
| Punilo | AWS klasa | PREN_W (u odnosu na bazu 42) | Ni Sadržaj | Kad je ispravno | Kada je pogrešno |
|---|---|---|---|---|---|
| ER2594 | A5.9 | ~ 44 (prekomjerno) | 9.5 – 10.5% | Zadano - podmorje, kiselo, sve kritične usluge | Ništa; ER2594 je sigurna zadana vrijednost |
| ER2553 | A5.9 | ~ 40 (podudarno) | 8.5 – 9.5% | Manje agresivna usluga, samo izrada u trgovini | Podmorje, kiseli H2S iznad 0,05 psi, klorid iznad 30 000 ppm |
| ER2209 | A5.9 | ~ 36 (ispod-podudaranja) | 8.0 – 9.0% | 2205 obični metal -NE 2507 baza | 2507 obični metal (svaki put) |
| ER309LMo | A5.9 | ~ 26 (pogrešna legura) | 12.0 – 14.0% | Ništa za 2507 | Svaki put- pogrešan Cr, pogrešan Mo, pogrešan N |
Brojevi koji su važni su PREN_W (izračunava se na isti način kao i osnovni metal - %Cr + 3.3 × %Mo + 16 × %N, bez korekcije volframa za ova punila) i sadržaj nikla. Nikal postavlja reformaciju austenita tijekom hlađenja - prenisko, a zavar ostaje ferit (krhak, niska otpornost na koroziju); previsok, a zavar postaje austenit (gubi prednost čvrstoće koju pruža feritna faza).
ER2594 je namjerno-podudaran. Njegov sadržaj dušika je 0,25 – 0,30%, veći od 0,28% u osnovnom metalu, jer se dio dušika gubi u atmosferu tijekom prijenosa kroz luk. Dodatni dušik nadoknađuje taj gubitak i osigurava da konačni talog zavara zadrži feritni broj u rasponu od 35-65%. ER2553 je usklađen (isti dušik kao osnovni metal). ER2209 je ispravno punilo za osnovni metal 2205, ali ispod-odgovara za 2507 - korištenje na 2507 daje zavar s feritom iznad 65% i rizikom Cr2N nitrida. ER309LMo je nehrđajuće punilo za spajanje nehrđajućeg čelika s ugljičnim čelikom - ne sadrži dušik, nema ravnotežu molibdena za dupleks i nema posla koji se koristi na 2507. Ipak, pojavljuje se na podovima trgovina jer je na zalihama.
Jedini broj za provjeru prilikom isporuke: PREN_W punila, na MTC-u. Ako je ispod 40, nemate ER2594 ili ER2553. Imate krivo punilo.
3. Prozor unosa topline - Zašto "Zavari kao 316L" lomi zavar
Prozor ulazne topline 2507 je 0,5 do 2,5 kJ/mm, a oba kraja tog raspona su važna. Donji kraj sprječava taloženje Cr2N nitrida u ZUT-u (rizik kada se zavar ohladi za 800 stupnjeva prebrzo da bi se austenit mogao reformirati). Visoki kraj sprječava taloženje sigma faze u ZUT-u (rizik kada se zavar hladi za 600-1000 stupnjeva presporo). Pojas od 0,5–2,5 kJ/mm je onaj koji pogađa obje mete - dovoljno brzo da preskoči sigma nos, dovoljno sporo da reformira austenit.
Proizvođač koji je navikao zavarivati 316L povećat će unos topline do 1,5–2,0 kJ/mm i nazvati to dobrim zavarom. Za 316L, to je u redu. Za 2507, to je vrh sigurnog pojasa - i svaka mala varijacija (dugi luk, mala brzina kretanja, debeli dio koji zadržava toplinu) gura zavar u područje sigma-faze. WPS{10}}kvalificirani pojas je 0,5 do 2,5 kJ/mm, ali proizvodna podešena-točka bi trebala biti 0,8–1,5 kJ/mm kako bi se ostavila rezerva za neizbježne male varijacije.
Drugi prozor koji je važan je međuprolazna temperatura. Za 2507, maksimalno 150 stupnjeva -, a idealno ispod 100 stupnjeva za podmorsku uslugu. Iznad 150 stupnjeva, prethodna kuglica ostaje vruća dovoljno dugo da ZUT akumulira toplinske cikluse, a kumulativni unos topline pomiče feritnu ravnotežu.
Praktično pravilo: zapišite WPS u tijesnom vremenskom okviru proizvodnje, a ne u širokom kvalificiranom rasponu. Ako WPS kaže "0,5–2,5 kJ/mm," zavarivač će postići 2,5 kada su uvjeti loši. Ako WPS kaže "0,8–1,5 kJ/mm," zavarivač mora aktivno raditi kako bi napustio pojas.
Karta mikrostrukture ZUT - Što se događa u tri zone
Unutar svakog 2507 zavara, ZUT nije jedna stvar. To je kontinuirani gradijent mikrostruktura, indeksiran vršnom temperaturom. Tri važne podzone:-
| Podzona ZUT- | Vrhunska temperatura | Mikrostruktura | Rizik kvara |
|---|---|---|---|
| Visoka-temperatura ZUT (HT-ZUT) | 1250 – 1350 stupnjeva (blizu solidusa) | Pretjerani rast zrna; ferit blizu 100% pri brzom hlađenju; neka reformacija austenita | Najniža otpornost na koroziju u zavarenom spoju; ferit-PREN efektivno 28–32 ovdje |
| Srednja-temperatura ZUT | 950 – 1200 stupnjeva | Djelomično pročišćavanje zrna; ferit-austenitna ravnoteža bliža 50/50 | Prihvatljivo za većinu usluga |
| Niska{0}}temperatura ZUT (LT-ZUT) | 600 – 950 stupnjeva | Rizik padanja u sigma-fazi ako se drži 60 – 600 sekundi | krtost; gubitak Charpyjevog utjecaja; osjetljivost na piting |
HT-HAZ je tiha zona kvara. Nakon zavarivanja izgleda uravnoteženo pod mikroskopom -, ali njegova je otpornost na koroziju mjerljivo niža od osnovnog metala jer krupno-feritna faza ima niži efektivni PREN od kovane baze. U radu s kloridom iznad 40 stupnjeva, HT-HAZ je mjesto gdje počinje piting.
LT-HAZ je spora-zona krtosti. Sigma fazi potrebno je 60 sekundi za nukleaciju u 2507 na 850 stupnjeva - što zvuči brzo, ali je sporo u usporedbi s brzinama hlađenja zavara. Ako je međuprolazna temperatura iznad 150 stupnjeva, a presjek je dovoljno debeo da zadrži toplinu, LT-HAZ može akumulirati sigmu tijekom više toplinskih ciklusa. Charpyjev udar na –46 stupnjeva pada s 200 J u osnovnom metalu na 60–80 J u sigma-ležaju LT-HAZ. To je razlika između prolaza i pada kvalifikacije za podmorje NORSOK M-630.
Sam metal za zavarivanje (WM) počinje sa 100% feritom na likvidusu (1600 stupnjeva) i reformira austenit tijekom hlađenja do 1200 – 800 stupnjeva. Ako je brzina hlađenja kroz ovaj raspon velika (veliki unos topline + debeli presjek=sporo hlađenje), austenit nema dovoljno vremena za reformu i zavar ostaje previše feritni. Ako je brzina hlađenja vrlo velika (mali unos topline + tanki presjek=brzo hlađenje), reformacija austenita je potisnuta i umjesto njega nastaju Cr2N nitridi. Oba ekstrema smanjuju feritni broj od ciljnih 35–65%.
Što WPS kontrolira: ulaz topline (postavlja brzinu hlađenja), međuprolaznu temperaturu (postavlja kumulativni toplinski ciklus) i predgrijavanje (obično nije potrebno za 2507 ispod 50 mm zida; iznad 50 mm, maksimalno 100 stupnjeva predgrijanja za uklanjanje vlage).
Ono što WPS ne kontrolira: rezultirajuća mikrostruktura ZUT-a. Tome služe test kvalifikacije postupka (PQR) i verifikacija ASTM A923.
ASTM A923 - Tri metode za provjeru zavara koji imate
ASTM A923 standardna je ispitna metoda za otkrivanje štetnih intermetalnih faza u dupleks nehrđajućem čeliku. Ima tri metode (A, B, C), a svaka traži drugačiji problem:
| metoda | Test | Što hvata | Kriterij prolaznosti | Kada je potrebno |
|---|---|---|---|---|
| Metoda A | Nagrizati u 40% NaOH, elektrolitički na 1 – 3 V; pregledajte pri 10 – 30× za grain-napad | Sigma i chi faza u zavaru i HAZ | Nema kontinuiranog grain{0}}napada niti na jednom uzorku | Svi 2507 zavari za kiselu uslugu ili klorid iznad 40 stupnjeva |
| Metoda B | Udar Charpy V-zareza na –46 stupnjeva na uzorke zavarivanja i ZUT | Krtost od sigma, chi ili alfa-prime (475 stupnjeva) | Veći ili jednak prosjeku od 54 J za tri uzorka na metalu zavara; Veći ili jednak 54 J na uzorcima ZUT-a | Podmorska, kriogena, kisela usluga |
| Metoda C | ASTM G48 Metoda A ispitivanje rupa na 40 stupnjeva, 24 sata, na kuponu zavara | Otpor metala zavara na udubljenje (PREN gubitak) | Nema rupa pri povećanju od 20x; gubitak težine < 0,001 g/cm² | Usluga kiselog H2S, visoko-kloridno podmorje |
Metoda A je najjeftinija i najbrža - može se izvesti u laboratoriju za dva sata. Hvata velike probleme u sigma-fazi. Ako Metoda A pokazuje grain-napad, zavar je odbijen i WPS treba ponovno-kvalificirati.
Metoda B je test udarca - i ona se najčešće navodi kao način neuspjeha. Zavar koji je prošao Metodu A možda i dalje neće uspjeti Metodu B jer je energija udara osjetljiva na alfa-prime precipitaciju (krtost od 475 stupnjeva koja se stvara tijekom mjeseci rada). Za podmorsku uslugu, Metoda B je ček koji se ne-ne pregovara.
Metoda C je test korozije - najskuplji je i najsporiji (24-satno namakanje + pregled), ali je jedini koji izravno mjeri što će zavar učiniti u kloridnoj upotrebi. Ako je PREN_W vašeg punila bio 36 (jer ste greškom upotrijebili ER2209), Metoda C će ga uhvatiti. Metoda A bi to mogla propustiti. Metoda B bi to mogla propustiti.
Praktično pravilo za podmorsku i kiselu uslugu: zahtijevajte sve tri metode na svakom kuponu za kvalifikaciju postupka. Zahtijevati metodu A i metodu B za svaki proizvodni zavar (ili barem na temelju uzorkovanja prema ASME odjeljku IX). Preskočite metodu C samo ako usluga nije -korozivna i ako je zavar proizveden samo u radionici.
PWHT - Jedini tretman koji ne radite na 2507
Ovo je kratko i to je pravilo koje se najčešće krši u izmišljanju 2507. Toplinska obrada nakon -zavarivanja (PWHT) u rasponu od 600 – 950 stupnjeva izaziva sigma fazu u 2507 zavarenih spojeva i ZUT. To je suprotno od onoga što želite. Zavar se mora brzo ohladiti kroz taj raspon, a ne držati u njemu.
Ako vaš proizvođač predloži PWHT za a2507 zavariti- za smanjenje zaostalog naprezanja, za "stabilizaciju" mikrostrukture ili zato što se ista peć koristi za ugljični čelik i imaju ciklus koji radi - zaustavite narudžbu i ponovno-kvalificirajte WPS. PWHT na 2507 nije izboran. To je destruktivno.
Jedina toplinska obrada koja je prihvatljiva na 2507 zavarenim spojevima je -rezolucijsko žarenje na 1050 – 1100 stupnjeva nakon čega slijedi brzo kaljenje vodom. To se radi u mlinu na ploči ili cijevi, a ne na terenu nakon zavarivanja. Terensko -otopljeno žarenje je nepraktično (ne možete staviti terenski zavar od 6-inča u peć). Dakle, WPS je dizajniran da proizvede ispravnu mikrostrukturu pri prvom hlađenju - i to je razlog zašto su ulaz topline i međuprolazni prozori toliko važni.
Filler Decision Tree - Odaberi pravo u 30 sekundi
Koristite ovo stablo za odabir punila za zavar 2507 prije nego što otvorite katalog punila:
| Vaša usluga | Punilo za upotrebu | Zašto |
|---|---|---|
| Podmorski protok ili skakač, morska voda, 5 – 50 stupnjeva | ER2594 | Prekomjeran PREN_W 44; bogat -dušikom; prolazi A923 metode A+B+C |
| Podmorski protok s kiselim H2S iznad 0,05 psi parcijalnog tlaka | ER2594(obavezno) | Samo punilo koje dosljedno prolazi granicu tvrdoće NACE MR0175 za HAZ |
| Cjevovod na gornjoj strani, hlađenje morskom vodom, temperatura okoline | ER2553 | Podudaranje PREN_W 40; jeftiniji od ER2594; prihvatljiv za manje kritične usluge |
| Radnička izrada tlačne posude ili spremnika, izloženost atmosferi | ER2553 | Odgovarajuće punilo, kvalificirano za-samo upotrebu u trgovini |
| Spajanje 2507 na 316L (različiti zavari) | ER309LMo(s ograničenjima) iliERNiCrMo-3(Inconel 625 punilo) | 309LMo samo za trgovinu-; 625 punilo za bilo koju uslugu na terenu |
| Spajanje 2507 na ugljični čelik | ERNiCrMo-3(Inconel 625 punilo) | Standardna različita praksa zavarivanja; punilo od nikla upravlja razrjeđivanjem |
Ako je vaš odgovor na "koje punilo" "ER2209 jer ga trgovina ima na zalihama" ili "ER309LMo jer ga proizvođač uvijek koristi" - imate krivo punilo i zavar neće zadovoljiti ASTM A923 metodu C ako ga testirate.
FAQ
Koja je razlika između ER2594 i ER2553 za zavarivanje 2507?
Oba su dvostruka punila -pojačana dušikom dizajnirana za 2507. ER2594 je nadređen (PREN_W ~44 u odnosu na osnovni metal 42), s višim dušikom (0,25 – 0,30%) za kompenzaciju gubitaka u luku. ER2553 odgovara (PREN_W ~40, dušik 0,20 – 0,25%). Koristite ER2594 za podvodni, kiseli H2S i bilo koji kritični klorid. Koristite ER2553 za radničku proizvodnju manje kritične opreme gdje je važna ušteda troškova.
Mogu li koristiti ER2209 za zavarivanje 2507?
Br. ER2209 je ispravno punilo za duplex 2205 (S32205), s PREN_W ~36. Njegova uporaba na osnovnom metalu 2507 daje zavar s udjelom ferita iznad 65% i rizikom od Cr2N nitrida. Zavar vjerojatno neće uspjeti ASTM A923 Metoda A (napad granice zrna-vidljiv nakon jetkanja). Koristite ER2594 ili ER2553 na 2507.
Koji je raspon unosa topline za 2507 zavarivanje?
0,5 do 2,5 kJ/mm po ASME odjeljku IX kvalificiranom rasponu, s uskom proizvodnom postavkom-točkom od 0,8 do 1,5 kJ/mm. Ispod 0,5 kJ/mm, višak ferita i opasnost od Cr2N nitrida. Iznad 2,5 kJ/mm, rizik sigma faze u HAZ-u. U WPS-u upotrijebite zadanu-točku proizvodnje, a ne kvalificirani raspon.
radi2507 zavaritizahtijeva PWHT?
Br. PWHT u rasponu od 600 – 950 stupnjeva izdvaja sigma fazu u 2507 zavara i ZUT. Zavar se mora brzo ohladiti kroz taj raspon. Ako vaš proizvođač predloži PWHT za 2507, zaustavite narudžbu. Jedina prihvatljiva toplinska obrada je-žarenje otopinom na 1050 – 1100 stupnjeva s brzim gašenjem vodom, koje se provodi u mlinu.
Što zapravo testira ASTM A923 metoda A?
Metoda A elektrolitički nagriza polirani poprečni-presjek zavara u 40% NaOH pri 1 – 3 V tijekom 5 – 10 sekundi, zatim ga ispituje pri povećanju od 10 – 30× radi utvrđivanja graničnog napada-zrna. Kontinuirani napad duž granica zrna ukazuje na taloženje sigma ili chi faze u zavarivanju ili ZUT-u. Prolazni kupon pokazuje čiste granice zrna bez preferencijalnog napada.
Koji je feritni broj prihvatljiv u zavarivanju 2507?
35 – 65% ferita prema ASTM E562 (Feritoskop ili magnetska metoda) ili izračunavanjem dijagrama WRC-1992. Ispod 35%, zavar gubi čvrstoću i otpornost na koroziju koju daje feritna faza. Iznad 65%, zavar postaje krt i postoji opasnost od taloženja Cr2N nitrida. Podjela 50/50 je cilj.
Koliko dugo pravilno zavarena cijev 2507 traje u podvodnoj službi?
Za odobalne usluge klase Marjan- (injektiranje klorirane morske vode na 40 stupnjeva, projektirani životni vijek 25 godina), pravilno zavareni protok 2507 s punilom ER2594, unosom topline 0,8 – 1,5 kJ/mm, feritom 35 – 65% i prolaskom ASTM A923 metoda A+B+C kvalificiran je za puni projektirani životni vijek. Neispravno zavaren 2507 (pogrešno punilo, veliki unos topline, bez provjere A923) uočeno je da se za 3 – 7 godina u istom servisu pojavljuje rupa.
Trebate cijev 2507 ili montažni kalem s kemijom zavara, ravnotežom ferita i ASTM A923 verifikacijom koja stvarno prolazi inspekciju treće-strane?
HUITONG isporučuje UNS S32750 cijevi i montažne namotaje prema ASTM A790 / A928 s ASME Section IX-kvalificiranim WPS, ER2594 / ER2553 punilom (bez 309LMo ili ER2209), unos topline 0,8 – 1,5 kJ/mm proizvodne set-točke, ferit 35 – 65% po ASTM E562 i ASTM A923 metode A + B + C na svakom kuponu za kvalifikaciju postupka. Pošaljite svoj raspored cijevi, uvjete rada (klorid, parcijalni tlak H2S, temperaturu) i potreban NDE opseg namarket@htpipe.comili WhatsApp+86-19339900201- i ako niste sigurni je li 2507 pravi stupanj ili je ER2594 naspram ER2553 pravo punjenje za vašu uslugu, recite nam uslugu i mi ćemo vam reći minimalnu-kombinaciju cijene koja prolazi.
